Индивидуальный подход к каждому заказчику.
Полный спектр строительных инженерных услуг.
Разработка проектов: экология, литология, архитектура.
Полная послепроектная поддержка, мониторинг.
Интересное из базы знаний
-
Основные дефекты фундаментов и стен подвалов и причины их возникновения
В каменных фундаментах (бутовых, крупноблочных и др.) встречаются следующие недостатки: местные просадки, вертикальные и косые трещины, выщелачивание солей из цементного раствора, расслоение кладки и выпадение отдельных камней (в бутовых фундаментах), отслоение или разрушение защитного слоя железобетонных панелей или штукатурки стен подвалов, сырость. Повреждению или разрушению фундаментов способствуют также вымывание грунта оснований, насыщение водой...
Кто на сайте:
Изоморфизм и атомные замещения. |
|
Изоморфные минералы1 обладают одинаковой кристаллической структурой, т. е. пространственное расположение их атомов в основных структурных ячейках оказывается идентичным, хотя отдельные атомы могут полностью или частично относиться к разным видам. Изоморфные минералы, обладая близкими химическими свойствами, способны формировать изоморфные ряды, в которых существуют промежуточные составы. Например, минералы группы оливина представляют собой изоморфный ряд между форстеритом Mg2SiO4 и фаялитом Fe2SiO4. Форстерит и фаялит являются соответственно магнезиальным и железистым конечными членами ряда, и природные оливины могут иметь составы с любым отношением Mg к Fe. Состав оливина может, к примеру, выражаться как (Mg08 Fe02 )2 SiO4 или (Mg0,67Fe0,33)2SiO4. Подобные изоморфные серии известны под названием твердые растворы в силу того, что и Mg и Fe могут занимать один и тот же узел в кристаллической структуре, а замещение одного из них на другой часто происходит беспорядочно. Общее представление о твердом растворе можно получить по аналогии с жидким раствором, в котором присутствуют соли двух металлов. Металлические ионы беспорядочно распределены в жидкости, а не находятся в ситуации, когда все ионы какого-либо одного типа сконцентрированы в одном месте.
растворе ионы металлов произвольно распределяются по имеющимся узлам. Противоположностью твердым растворам является упорядоченное замещение атомов (рис. 2.1).
 Рис. 2.1 Схемы, иллюстрирующие, (а) твердый раствор, в котором 15 атомов (закрашены) беспорядочно распределены по 35 узлам; (б) упорядоченное пространственное расположение, при котором 15 закрашенных атомов находятся в трех рядах узлов, содержащих два типа упорядоченных катионов. Отнюдь не все изоструктурные минералы образуют изоморфные ряды. Например, такие минералы, как галит NaCl, галенит PbS и периклаз MgO, являются изоструктурными, но не создают друг с другом ряды твердых растворов, так как составляющие их атомы имеют разные размеры и заряды. 2.2.1 Структурный контроль состава минералов (размер и валентность) Множество важных в геологическом отношении минералов имеет структуры, которые предоставляют большие возможности для атомных замещений, тогда как некоторые другие минералы характеризуются фиксированным химическим составом. В регулировании атомных замещений важную роль играют два фактора: размер атомов (или ионов) и их формальный заряд, или валентность. Когда какой-либо элемент может иметь Т^ 2+ ионы различной валентности, например Fe и Fe3+, валентности всегда представляют собой целые числа. С другой стороны, радиус иона зависит от его координации. Как число координирующих ионов, так и их тип оказывают влияние на размер радиуса, который способен изменяться (и действительно изменяется) в определенных пределах значений (см. разд. 1.5.2). Мы уже видели, что кристаллические структуры можно характеризовать числом фиксированных атомных узлов, как катионных, так и анионных, которые имеют четко определенные координации. Поскольку в породообразующих минералах кислород резко преобладает над другими элементами, мы можем считать, что координация катионов задается кислородом. В итоге мы имеем множество катионных узлов, окружающих ионы кислорода. Чтобы катион мог занять конкретный узел, он должен обладать близким размером и аналогичным зарядом с катионом, который это место обычно занимает. На рис. 2.2 (см. также табл. 1.3) приведены заряды и радиусы главных петрогенных катионов. На этом же рисунке для них представлены предпочтительные координационные числа; некоторые катионы могут находиться в двух или более различных координациях. Ион Al3+ встречается в октаэдрической или тетраэдрической координации, но Si4+ существует почти исключительно в тетраэдрической координации. Такие крупные катионы, как K+ и Ba2+, благодаря их размерам и низким значениям формальных зарядов, имеют непостоянную координацию, меняющуюся от 8 до 12.  Рис. 2.2 Зависимость между зарядом иона и его номинальным радиусом для главных элементов, встречающихся в породообразующих минералах. Для катионов указаны координационные числа 3, 4, би от 8 до 12 Следует отметить, что в карбонатном ионе СО32- углерод имеет отрицательный ионный радиус.
|